Download - Master Thesis onderzoek - Pure · Master thesis 2012/2013 Erratum Beste lezer, het onderzoeksrapport en bijlagendocument bevatten de volgende ‘fouten’ na afdrukken: Op pagina

Transcript
  • Eindhoven University of Technology

    MASTER

    De thermohygrische prestatie van uitwendige scheidingsconstructies van herbestemdhistorisch (monumentaal) erfgoedeen generiek onderzoek naar de diversiteit aan detailoplossingen van uitwendigescheidingsconstructies van herbestemd (historisch) monumentaal erfgoed en dethermohygrische prestatie van deze 'veel voorkomende' detailoplossingen

    Voerman, B.

    Award date:2013

    Link to publication

    DisclaimerThis document contains a student thesis (bachelor's or master's), as authored by a student at Eindhoven University of Technology. Studenttheses are made available in the TU/e repository upon obtaining the required degree. The grade received is not published on the documentas presented in the repository. The required complexity or quality of research of student theses may vary by program, and the requiredminimum study period may vary in duration.

    General rightsCopyright and moral rights for the publications made accessible in the public portal are retained by the authors and/or other copyright ownersand it is a condition of accessing publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with these rights.

    • Users may download and print one copy of any publication from the public portal for the purpose of private study or research. • You may not further distribute the material or use it for any profit-making activity or commercial gain

    https://research.tue.nl/nl/studentthesis/de-thermohygrische-prestatie-van-uitwendige-scheidingsconstructies-van-herbestemd-historisch-monumentaal-erfgoed(d3f0d27c-4c2f-4f7e-9236-f9c35e864a13).html

  • De thermohygrische prestatie van uitwendige scheidingsconstructies van herbestemd historisch

    (monumentaal) erfgoed

    Een generiek onderzoek naar de diversiteit aan detailoplossingen van uitwendige scheidings-

    constructies van herbestemd (historisch) monumentaal erfgoed en de thermohygrische prestatie

    van deze ‘veel voorkomende’ detailoplossingen

    Master thesis 2012/2013

    Onderzoek

    Auteur:

    ing. B. (Bram) Voerman

    Datum:

    12 april 2013

    Eindhoven University of Technology: Department of the Built Environment

    Unit Building Physics and Services

    In samenwerking met

    Ministerie van Onderwijs, Cultuur en Wetenschap: Kennisinstituut Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed

    Afdeling Instandhouding

  • De thermohygrische prestatie van uitwendige

    scheidingsconstructies van herbestemd historisch

    (monumentaal) erfgoed

    Een generiek onderzoek naar de diversiteit aan detailoplossingen van uitwendige scheidings-

    constructies van herbestemd (historisch) monumentaal erfgoed en de thermohygrische prestatie

    van deze ‘veel voorkomende’ detailoplossingen

    Master thesis 2012/2013

    Erratum

    Beste lezer, het onderzoeksrapport en bijlagendocument bevatten de volgende ‘fouten’ na afdrukken:

    Op pagina IV staat een typefout, ‘scheidingsrisico’s’ dient vervangen te worden door ‘scheidingscon-

    structies’. De rechter kolom van ‘Tabel 5: Luchtdichtheidsklasse publikatie luchtdicht bouwen’ (blz. 36) is

    aangepast. Ook de twee rechterkolommen van ‘Tabel 6: Luchtdichtheidsklasse gehanteerd binnen het

    afstudeeronderzoek’ zijn aangepast (blz. 36). De luchtvolumestroom aangegeven in toelichting c) onder

    de overzichtstabellen 34 t/m 37 en 39 t/m 42 dient vervangen te worden in ‘1·10-4

    m3/(m

    2·s)@1Pa’. De-

    ze wijziging dient ook bij de overzichtstabellen 101, 102, 104, 105, 130, 131, 133 en 134 aangebracht te

    worden in het bijlagendocument. De wijzigingen hebben geen effect op de resultaten.

    ing. B. (Bram) Voerman

    Amersfoort, 12 april 2013

  • Tabel 5: Luchtdichtheidsklasse publikatie luchtdicht bouwen

    Luchtdichtheidsklasse

    C [dm

    3/(s·m

    2·Pa

    n)]

    C [m

    3/(s·m

    2)] @1Pa

    Luchtdichtheidsklasse 1 0,050 5,0·10-5

    Luchtdichtheidsklasse 2 0,025 2,5·10-5

    Luchtdichtheidsklasse 3 0,005 5,0·10-6

    Tabel 6: Luchtdichtheidsklasse gehanteerd binnen het afstudeeronderzoek

    Luchtdichtheidsklasse

    Omschrijving C [dm

    3/(s·m

    2·Pa

    n)]

    C [m

    3/(s·m

    2)] @1Pa

    Luchtdichtheidsklasse 1 Passief bouwen 0,00 0

    Luchtdichtheidsklasse 2 Nieuwbouw 0,01 1·10-5

    Luchtdichtheidsklasse 3 Herbestemmen 0,10 1·10-4

    Luchtdichtheidsklasse 4 Bestaande bouw 0,50 5·10-4

  • De thermohygrische prestatie van uitwendige scheidingsconstructies van herbestemd historisch

    (monumentaal) erfgoed

    Een generiek onderzoek naar de diversiteit aan detailoplossingen van uitwendige scheidings-

    constructies van herbestemd (historisch) monumentaal erfgoed en de thermohygrische prestatie

    van deze ‘veel voorkomende’ detailoplossingen

    Master thesis 2012/2013

    Auteur:

    ing. B. (Bram) Voerman Student id. 0722946

    Datum:

    12 april 2013

    Afstudeercommissieleden:

    dr.ir. H.L. (Henk) Schellen - TU/e prof.dr.ir. J.J.N. (Jos) Lichtenberg - TU/e

    ir. M.H.L. (Marc) Stappers - RCE

    Adviseur:

    ir. S. (Sander) Uittenbosch - (TU/e)

    Eindhoven University of Technology: Department of the Built Environment

    Unit Building Physics and Services

    In samenwerking met

    Ministerie van Onderwijs, Cultuur en Wetenschap: Kennisinstituut Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed

    Afdeling Instandhouding

  • Bouwfysica van Historisch (Monumentaal) Erfgoed Voorwoord

    Pagina I

    Voorwoord

    Voor u ligt het afstudeeronderzoek met de titel ‘De thermohygrische prestatie van uitwendige scheidingsconstructies van herbestemd historisch (monumentaal) erfgoed’. Een generiek onderzoek naar de diversiteit aan detailoplossingen van uitwendige scheidingscon-structies van herbestemd (historisch) monumentaal erfgoed en de thermohygrische prestatie van deze ‘veel voorkomende’ detailoplossingen. Het afstudeeronderzoek is voor mij een afronding van een studieperiode van ruim tien jaar. Mijn bouwkunde opleiding ben ik begonnen met de MBO opleiding bouwkunde aan het Regionaal Op-leidingscentrum (ROC) te Amersfoort. Daarna drie jaar HBO (bachelortrack) opleiding bouwkunde (afstudeerrichting bouwfysica) aan de Hogeschool Utrecht (HU) te Utrecht. Vervolgens ben ik be-gonnen aan het schakelprogramma (premaster) gevolgd door de WO mastertrack opleiding bouw-fysica, aan de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e) te Eindhoven. Het afstudeeronderzoek vormt de afsluiting van de mastertrack ‘Building Physics and Services’, af-studeerrichting binnen de faculteit ‘Architecture Building and Planning’ (tegenwoordig Department of the Built Environment) aan de Technische Universiteit Eindhoven. Ik wil een aantal mensen bedanken voor hun bijdrage tot de realisatie van het afstudeeronderzoek. Ten eerste wil ik alle collega’s binnen de Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed (RCE), in het bijzon-der de collega’s van de afdeling ‘Instandhouding’, de ‘Consulenten Bouwkunde’ van de diverse re-gio’s en mijn collega kamergenoten, bedanken voor het meedenken, het delen van kennis en erva-ringen en het beschikbaar stellen van faciliteiten binnen de dienst. Ik heb mijn afstudeerperiode binnen de Rijksdienst voor het Culturele Erfgoed (RCE) ervaren als een plezierige en bovenal leer-zame periode. Uiteraard gaat mijn dank uit naar de leden van mijn afstudeercommissie bestaande uit: dhr. Henk Schellen en dhr. Jos Lichtenberg vanuit de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e) en dhr. Marc Stappers vanuit de Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed (RCE). Uiteraard wil ik ook mijn familie, vrienden en vriendin bedanken voor de enorme steun gedurende mijn afstudeerperiode. Allen be-dankt! Ik wens iedere lezer, een bouwfysicus, een bouwtechnicus, een bouwkundig architect, een architec-tuur historicus, en alle overige geïnteresseerde lezers, veel lees plezier toe! ing. B. (Bram) Voerman Amersfoort, 12 april 2013

  • Bouwfysica van Historisch (Monumentaal) Erfgoed Voorwoord

    Pagina II

  • Bouwfysica van Historisch (Monumentaal) Erfgoed Samenvatting

    Pagina III

    Samenvatting Een opvallend fenomeen binnen de hedendaagse bouwpraktijk is de leegstand van gebouwen. Hierbij gaat het zowel om niet-monumentale als monumentale gebouwen. Leegstand houdt in dat er geen (passende) functie gekoppeld is aan het gebouw. De problematiek met betrekking tot de leegstand van gebouwen, waaronder historisch (monumentaal) erfgoed, is er echter al sinds jaar en dag en is vanaf de jaren tachtig een erkend maatschappelijk probleem. Een opval-lende verschuiving binnen de hedendaagse nieuwbouw is dat de focus komt te liggen, of mo-menteel al ligt, op de bestaande bouw in tegenstelling tot nieuwbouw. Het transformeren en herbestemmen van bestaande gebouwen is de aankomende jaren één van de belangrijkste op-gaven. De hoofdvraag van het onderzoek is: welke diversiteit aan (na-isolatie) detailoplossingen van uitwendige scheidingsconstructies zien we terug bij herbestemd historisch (monumentaal) erf-goed en welke thermohygrische prestatiekwaliteit hebben deze veel voorkomende detailoplos-singen? Bij herbestemming van historisch (monumentaal) erfgoed wordt veelal aan de binnenzijde na-geïsoleerd. Dit gaat gepaard met diverse bouwfysische risico’s. Dit betekent dat, bij het aan de binnenzijde na-isoleren van historisch (monumentaal) erfgoed, het transportmechanisme geba-seerd op convectie een prominentere rol kan spelen (of speelt) in tegenstelling tot het trans-portmechanisme diffusie. Luchtstromingen, in de vorm van infiltratie (van buiten naar binnen) of exfiltratie (van binnen naar buiten), door een uitwendige scheidingsconstructie, treden op wanneer er een luchtdruk-verschil over een constructie aanwezig is. Convectieve luchtvolumestromen kunnen optreden wanneer de constructie opgebouwd is uit luchtdoorlatende materialen. Ook de aanwezigheid van luchtlekkages (scheuren, perforaties en aansluitingen) in de uitwendige scheidingsconstruc-tie dragen bij aan een hoger luchtlekkagedebiet door de constructie (Janssens & Dobbels, 2005). De uiteindelijke luchtpermeantie van een constructie wordt voornamelijk in de uitvoering be-paald. Kleine uitvoeringsfouten kunnen leiden tot het volledig doen falen van het systeem en leiden hier veelal tot grote afwijkingen van het beoogde doel en tot grote instandhoudingsrisi-co’s (Westgeest, 1999). Binnen het herbestemmen van historisch (monumentaal) erfgoed worden relatief vaak binnen-isolatiesystemen toegepast op basis van een mineraal isolatiemateriaal (minerale wol) en een dampremmende laag. Deze binnenisolatiesystemen komen voornamelijk voor bij gevel- en hel-lende dakconstructies. De thermische prestatie van minerale wol bedraagt een gemiddeld ‘hoge’ prestatie en de hygrische prestatie een gemiddeld ‘lage’ prestatie. In combinatie met een repre-sentatieve luchtdoorlatendheid van de uitwendige scheidingsconstructie, bij het herbestemmen in de bouwpraktijk, levert dit een relatief groot risico op inwendige condensatie op.

  • Bouwfysica van Historisch (Monumentaal) Erfgoed Samenvatting

    Pagina IV

    Het gaat hierbij voornamelijk om exfiltrerende luchtvolumestromen in de winterperiode. Ook kan het gaan om een te sterk geklimatiseerd binnenklimaat en infiltrerende luchtvolumestro-men in de zomerperiode. Het risico neemt toe wanneer de warmte-isolatie aan de binnenzijde toeneemt (het creëren van een groter temperatuurverschil). Het garanderen van een voldoende luchtdichte uitwendige scheidingsconstructie is lastig en sterk afhankelijk van de zorgvuldigheid in de uitvoering. Wanneer na-geïsoleerde opbouwconstructies ‘volledig’ luchtdicht zijn uitgevoerd (alleen diffu-sie) voldoen zij alle bij een relatief ‘vochtig’ binnenklimaat. In de bouwpraktijk is het ‘volledig’ luchtdicht bouwen, bij het na-isoleren van historische (monumentale) gebouwen aan de binnen-zijde, echter een utopie. Door de aanwezigheid van convectieve luchtstromen is een lagere bin-nenklimaatklasse, een relatief ‘droog’ binnenklimaat, acceptabel om inwendige condensatie te voorkomen. Het gevolg is echter dat onder invloed van een te vochtig binnenklimaat het risico op inwendige condensatie door convectieve luchtstromen toeneemt. Bij het toenemen van (langdurige) inwendige condensatie kunnen schades (instandhoudingsrisico) ontstaan. Schades zijn vaak pas zichtbaar wanneer het vaak al te laat is. Opgemerkt wordt dat de aansluitingen, van bijvoorbeeld een dampremmende laag op construc-tieonderdelen in - of aansluitend op - de uitwendige scheidingsconstructie, bij historische ge-bouwen vaak niet rechttoe rechtaan zijn. Vochtproblemen treden daarom relatief vaak op bij onzorgvuldig uitgevoerde aansluitingen van dampremmende lagen op overige constructieon-derdelen. Na oplevering bestaat ook het risico dat dampremmende lagen, die relatief dicht on-der het binnenoppervlak liggen doorboord worden. Bij het herbestemmen van historisch (monumentaal) erfgoed houdt dit concreet in dat er, wan-neer er na-geïsoleerd wordt aan de binnenzijde van de uitwendige scheidingsconstructie, er mo-gelijk op langere termijn instandhoudingsrisico’s kunnen optreden als gevolg van convectieve luchtvolumestromen door de constructie. Door het toevoegen van warmte-isolatie aan de binnen- of buitenzijde zullen de energetische prestaties toenemen (lagere stookkosten). Het na-isoleren draag bij aan het verhogen van de binnenoppervlaktetemperatuur (f-factor), waardoor het risico op oppervlakte condensatie af-neemt of geëlimineerd wordt. Let op: wel kan het risico op oppervlaktecondensatie toenemen bij gecreëerde koudebruggen door het aan de binnenzijde na-isoleren van de opbouwconstruc-tie. Kiest men er voor om de gevelconstructies aan de binnenzijde na te isoleren dan heeft dit een negatief effect op het warmteaccumulerend vermogen van de opbouwconstructie. Ook wordt het naar binnen toe drogen van de opbouwconstructie belemmerd. Conclusie is dat men tegenwoordig zoveel mogelijk wil isoleren om energetische winsten te be-halen (lagere stookkosten) en het comfort te verhogen. Het gevolg is dat men aanzienlijke isola-tiepakketten wil toevoegen aan de binnenzijde van historische uitwendige scheidingsconstruc-ties. Opgemerkt wordt dat de instandhoudingsrisico’s echter toenemen als gevolg van het aan de binnenzijde na-isoleren, in combinatie met convectieve exfiltrerende luchtvolumestromen gedurende de wintersituatie.

  • Bouwfysica van Historisch (Monumentaal) Erfgoed Summary

    Pagina V

    Summary A remarkable phenomenon in today’s building practice is the amount of vacant buildings. This involves both non-monumental and monumental buildings. A vacant building means that there is no (suitable) function connected to the building. The problem related to vacant buildings, in-cluding historic (monumental) heritage, is a longstanding recognized social problem since the eighties of the last century. The focus on today’s building practice is the notable shift on trans-formation and redeveloping existing buildings in contrast to new buildings. The transformation and redevelopment of existing buildings is one of the most important tasks for the upcoming years. The main research question is: which diversity of (after insulated) building envelope designs oc-cur frequently at redeveloped historic (monumental) buildings and what thermo-hygric perfor-mances are related to these common building envelope designs? Internal insulation is often used in redeveloping historic (monumental) heritage. This is accom-panied by various building physical risks. This means that, when historic (monumental) heritage is insulated at the inside, the moisture transport mechanism based on convection has a more (or major) role in contrast to the moisture transport mechanism based on diffusion. Air flows, in the form of infiltration (from the outside to the inside) or exfiltration (from the in-side to the outside), through a building envelope, occur when air pressure differences on a con-struction is presented. Convective air flow can occur when the construction is composed of permeable materials. Also the presence of leaks (cracks, perforations and connections) in the building envelope contributes to a higher air leakage flow through the structure. The final air tightness of a construction mainly depends on the performances on the building site. Small per-formance errors can lead to a complete failure of the system and it often lead to large deviations of the intended objective. This can lead to relatively high conservation risks.

    Within redeveloping historic (monumental) heritage internal insulation designs of building enve-lopes are relatively common used. These insulation systems are mostly based on a mineral insu-lation material (for example, mineral wool or rock wool), and a vapor barrier. These internal in-sulation systems are mainly associated with façade constructions and sloped roof constructions. The thermal performance of mineral wool is an average ‘high’ performance, and the average hygric performance is a ‘low’ performance. In conjunction with a representative air permeability of the building envelope, of redeveloped historic (monumental) buildings, it results in a relative-ly high risk of internal condensation.

  • Bouwfysica van Historisch (Monumentaal) Erfgoed Summary

    Pagina VI

    It mainly involves exfiltration air volume flows during the winter period. Also infiltrating air vol-ume flows during the summer period, combined with a strong conditioned indoor climate, can cause a high risk at internal condensation. These risks increase when the heat-insulation on the inside increases (creating a larger temperature difference between the construction and the in-sulation). Ensuring a sufficiently airtight building envelope is difficult and highly depends on the care of performance at the building side. ‘Completely’ airtight after insulated building envelopes (only diffusion) meet at a relatively ‘hu-mid’ indoor climate. A ‘completely’ airtight constructed building envelope, for example applying internal insulation at historic (monumental) buildings, is a utopia! Due to the presence of con-vective air flows a lower indoor climate class, a relatively ‘dry’ climate, is acceptable to prevent internal condensation. The influence of a too humid indoor climate ensures the risk of internal condensation due to the effect of convective air flow. An increase of internal condensation can cause damages (conservation risks). Damages often occur, when it is often too late. Note that the connections, for example a vapor barrier at structural parts, or a connection with, the building envelope, at historic (monumental) buildings are often not straightforward. Mois-ture problems therefore occur relatively frequently at incorrectly performed connections of va-por barrier layers on other construction elements. After delivery, there is also a risk that vapor barriers layers, which are situated relatively close to the inner surface, are perforated. When redeveloping historic (monumental) buildings, this means concretely that, when the building envelope is insulated at the inside, there may be long term conservation risk due to convective air flow rates through the structure. By adding insulation at the building envelope, the energy performances will increase (which usually result in lower heating costs). Applying after insulation also contributes to a higher inner surface temperature (f-factor), resulting in reducing or even eliminating inner surface condensa-tion risks. Note: when the building envelope is insulated at the inside, created cold bridges can cause an increase of inner surface condensation. Insulating the building envelope at the inside also has negative effects on the heat accumulating capacity of the building construction. Also, drying towards the inside is impeded by adding inside insulation. Conclusion is that nowadays people want to insulate as much as possible. The main reasons are reducing energy (which usually result in lower heating costs) and increasing comfort of the in-door climate. This results in adding significant insulation packages at the inside of building enve-lopes of historic (monumental) buildings. It should be noted that conservation risks however in-crease. For example as a result of insulating the inside building envelope combined with exfiltra-tion air flows during the winter period.

  • Bouwfysica van Historisch (Monumentaal) Erfgoed Inhoudsopgave

    Pagina VII

    Inhoudsopgave

    VOORWOORD ......................................................................................................................................................... I

    SAMENVATTING ................................................................................................................................................... III

    SUMMARY ............................................................................................................................................................. V

    SYMBOLENLIJST .................................................................................................................................................... XI

    LEESWIJZER ......................................................................................................................................................... XIII

    HOOFDSTUK 1 INLEIDING ................................................................................................................................. 1

    1.1 PROBLEEMVELD ................................................................................................................................................ 1 1.2 AANLEIDING ..................................................................................................................................................... 2 1.3 CONTEXT ......................................................................................................................................................... 6

    1.3.1 Technische Universiteit Eindhoven ........................................................................................................... 6 1.3.2 Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed ..................................................................................................... 6 1.3.3 Nationaal Programma Herbestemming ................................................................................................... 6

    1.4 RELEVANTIE ..................................................................................................................................................... 7 1.4.1 Maatschappelijk....................................................................................................................................... 7 1.4.2 Wetenschappelijk ..................................................................................................................................... 7 1.4.3 Praktisch .................................................................................................................................................. 8

    1.5 DOELSTELLING ................................................................................................................................................ 10 1.5.1 Doel van het onderzoek ......................................................................................................................... 10 1.5.2 Resultaat van het onderzoek ................................................................................................................. 11

    1.6 ONDERZOEKSVRAGEN ...................................................................................................................................... 13 1.6.1 Probleemstelling .................................................................................................................................... 13 1.6.2 Deelvragen ............................................................................................................................................. 13

    1.7 METHODEN EN TECHNIEKEN.............................................................................................................................. 14 1.7.1 Methoden en technieken deelvraag a) .................................................................................................. 14

    1.7.1.1 Doelstelling ................................................................................................................................................... 14 1.7.1.2 Onderzoeksmethode .................................................................................................................................... 14

    1.7.2 Methoden en technieken deelvraag b) .................................................................................................. 15 1.7.2.1 Doelstelling ................................................................................................................................................... 15 1.7.2.2 Onderzoeksmethode .................................................................................................................................... 15

    1.7.3 Methoden en technieken deelvraag c) ................................................................................................... 16 1.7.3.1 Doelstelling ................................................................................................................................................... 16 1.7.3.2 Onderzoeksmethode .................................................................................................................................... 16

    1.7.4 Methoden en technieken deelvraag d) .................................................................................................. 17 1.7.4.1 Doelstelling ................................................................................................................................................... 17 1.7.4.2 Onderzoeksmethode .................................................................................................................................... 17

  • Bouwfysica van Historisch (Monumentaal) Erfgoed Inhoudsopgave

    Pagina VIII

    HOOFDSTUK 2 THEORIE (BOUWFYSICA) ......................................................................................................... 19

    2.1 INLEIDING ...................................................................................................................................................... 19 2.2 WARMTE ....................................................................................................................................................... 22

    2.2.1 Warmtetransport ................................................................................................................................... 22 2.3 VOCHT .......................................................................................................................................................... 24

    2.3.1 Vochttransport ....................................................................................................................................... 24 2.4 LUCHT ........................................................................................................................................................... 25

    2.4.1 Luchttransport ....................................................................................................................................... 25 2.5 HET BINNEN- EN BUITENKLIMAAT ....................................................................................................................... 26

    2.5.1 het binnenklimaat .................................................................................................................................. 26 2.5.2 Het buitenklimaat .................................................................................................................................. 29 2.5.3 Toetsings- en waarderingscriteria ......................................................................................................... 35

    2.6 STATIONAIR DIFFUSIE EN CONVECTIE ANALYSEMODEL ............................................................................................. 38 2.6.1 Diffusie exclusief convectie .................................................................................................................... 38 2.6.2 Diffusie inclusief Convectie .................................................................................................................... 40 2.6.3 Validatie analysemodel .......................................................................................................................... 46 2.6.4 Output Analysemodel ............................................................................................................................ 51

    2.7 CONCLUSIES ................................................................................................................................................... 58

    HOOFDSTUK 3 PRAKTIJK (BOUWTECHNIEK & BOUWFYSICA) ......................................................................... 59

    3.1 INLEIDING ...................................................................................................................................................... 59 3.2 HISTORISCH GEBOUWEN .................................................................................................................................. 62

    3.2.1 Monumentale Erfgoed ........................................................................................................................... 62 3.2.2 Bouwmaterialen en Technieken ............................................................................................................. 63

    3.3 MATERIAALEIGENSCHAPPEN .............................................................................................................................. 67 3.3.1 Bouwfysisch ........................................................................................................................................... 68

    3.3.1.1 Warmte ......................................................................................................................................................... 70 3.3.1.2 Vocht ............................................................................................................................................................. 73 3.3.1.3 Lucht ............................................................................................................................................................. 78

    3.3.3 Overige ................................................................................................................................................... 80 3.3.3.1 Aanschafkosten ............................................................................................................................................. 80 3.3.3.2 Verborgen milieukosten ................................................................................................................................ 81 3.3.3.1 Vorm en positie ............................................................................................................................................. 83

    3.3.4 Overzichtstabel ...................................................................................................................................... 86 3.4 OPBOUWCONSTRUCTIES ................................................................................................................................... 89

    3.4.1 Ingreepvarianten ................................................................................................................................... 89 3.4.2 Na-isolatiesystemen ............................................................................................................................... 90

    3.4.2.1 Buitenisolatie ................................................................................................................................................ 90 3.4.2.2 Spouwisolatie ................................................................................................................................................ 91 3.4.2.3 Binnenisolatie ............................................................................................................................................... 92

    3.5 HERBESTEMMINGSPROJECTEN ........................................................................................................................... 94 3.5.1 Nationaal Programma Herbestemming ................................................................................................. 96 3.5.2 Bijzondere Herbestemmingsprojecten ................................................................................................... 99 3.5.3 Bouwwereld ........................................................................................................................................... 99

    3.6 HET BOUWTECHNISCHE ONTWERP .................................................................................................................... 103 3.6.1 Funderingsdetails ................................................................................................................................. 104 3.6.2 Vloerdetails .......................................................................................................................................... 105 3.6.3 Geveldetails ......................................................................................................................................... 106 3.6.4 Dakdetails ............................................................................................................................................ 107

  • Bouwfysica van Historisch (Monumentaal) Erfgoed Inhoudsopgave

    Pagina IX

    3.7 SCHADERISICO’S ............................................................................................................................................ 109 3.7.1 Bouwfysica ........................................................................................................................................... 111 3.7.2 Bouwtechniek....................................................................................................................................... 115 3.7.3 Duurzaamheid ...................................................................................................................................... 118

    3.8 CONCLUSIES ................................................................................................................................................. 119

    HOOFDSTUK 4 RESULTATEN ......................................................................................................................... 121

    4.1 INLEIDING .................................................................................................................................................... 121 4.2 GEVELCONSTRUCTIES ..................................................................................................................................... 121

    4.2.1 Overzichtstabellen ............................................................................................................................... 122 4.2.2 Effectenstudie ...................................................................................................................................... 126 4.2.3 Conclusies ............................................................................................................................................ 127

    4.3 DAKCONSTRUCTIES ........................................................................................................................................ 128 4.3.1 Overzichtstabellen ............................................................................................................................... 129 4.3.2 Effectenstudie ...................................................................................................................................... 133 4.3.3 Conclusies ............................................................................................................................................ 135

    4.4 CONCLUSIES ................................................................................................................................................. 137

    HOOFDSTUK 5 DISCUSSIE EN CONCLUSIE ..................................................................................................... 139

    5.1 DISCUSSIE .................................................................................................................................................... 139 5.2 CONCLUSIE .................................................................................................................................................. 141

    HOOFDSTUK 6 AANBEVELINGEN EN AFSLUITING ......................................................................................... 143

    6.1 AANBEVELINGEN ........................................................................................................................................... 143 6.2 AFSLUITING .................................................................................................................................................. 145

    LITERATUURLIJST ............................................................................................................................................... 147

    BEGRIPPENLIJST ................................................................................................................................................. 153

    BIJLAGE INDEX ................................................................................................................................................... 159

  • Bouwfysica van Historisch (Monumentaal) Erfgoed Inhoudsopgave

    Pagina X

  • Bouwfysica van Historisch (Monumentaal) Erfgoed Symbolenlijst

    Pagina XI

    Symbolenlijst Symbool Grootheid Eenheid T Temperatuur (Ti = binnen, Te = buiten, Ts = oppervlakte) °C RH Relatieve vochtigheid (RHi = binnen, RHe = buiten) %

    P Dampspanning (Pi = binnen, Pe = buiten, Pverz. = verzadigt, Poptr. = optredend) Pa c Soortelijke warmte (ca = lucht) J/kg·K

    ρ Soortelijke massa (ρa = lucht) kg/m

    3 d Dikte materiaallaag m λ Warmtegeleidingscoëfficiënt materiaallaag W/m·K Rm Warmteweerstand materiaallaag m

    2·K/W Um Warmtedoorgangscoëfficiënt materiaallaag W/ m

    2·K q Warmtestroomdichtheid W/m2

    μ Waterdampdiffusieweerstandsfactor materiaallaag (-) k Luchtpermeantie van de materiaallaag of constructie kg/(m2·s·Pa) w Vochtgehalte, massa per volume (voor anorganische materialen) kg/m3

    wcr Vochtgehalte kritisch, massa per volume (voor anorganische materialen) kg/m

    3 u Vochtgehalte, massa per massa (voor organische materialen) kg/kg [%] ψ Vochtgehalte, volume per volume (voor kunststofschuimen) m3/m3 [%] c Stromingscoëfficiënt m3/(m2·s·Pan) Cp Winddrukcoëfficiënt (-) vw Windsnelheid m/s

  • Bouwfysica van Historisch (Monumentaal) Erfgoed Symbolenlijst

    Pagina XII

    Symbool Grootheid Eenheid n Stromingexponent (-) Ga Vochtstroomdichtheid kg/(m

    2·s) Va Luchtlekkagedebiet m

    3/(m2·s) βi Dampovergangscoëfficiënt binnen [3·10

    -3 kg/(m2·s)] kg/(m2·s) βe Dampovergangscoëfficiënt buiten [20·10

    -3 kg/(m2·s)] kg/(m2·s) hi Warmteoverdrachtscoëfficiënt binnen [7 W/(m

    2·K)] W/(m2·K) he Warmteoverdrachtscoëfficiënt binnen [20 W/(m

    2·K)] W/(m2·K) δa Dampgeleidingscoëfficiënt [1,8·10

    -10 s] s

  • Bouwfysica van Historisch (Monumentaal) Erfgoed Leeswijzer

    Pagina XIII

    Leeswijzer Het onderzoek is opgedeeld in vijf verschillende delen. Deel I is het onderzoekskader. Deel II de theorie (bouwfysica) & praktijk (bouwtechniek en bouwfysica) en deel III bevat de resultaten van de beoordeling van inwendige condensatie als gevolg van diffusie en convectieve luchtvolu-mestromen door de uitwendige scheidingsconstructie. In het afsluitende gedeelte, deel IV de discussie, conclusie & aanbevelingen en afsluiting, gevolgd door deel V de literatuurlijst. Deel I Onderzoekskader Hoofdstuk 1 Bevat de inleiding van het onderzoek. Hieruit worden de aanleiding, het pro-

    bleemveld, de context, de relevantie (maatschappelijke, wetenschappelijke en praktische), de doelstellingen, de onderzoeksvragen (hoofdvraag en deelvragen) en het onderzoeksontwerp van het onderzoek beschreven.

    Deel II Theorie en praktijk Hoofdstuk 2 Theorie (bouwfysica) beschrijft het theoretische kader van het onderzoek. On-

    derdelen en onderwerpen die behandeld worden in dit hoofdstuk zijn: warmte, vocht, lucht, het binnenklimaat, het buitenklimaat, het stationaire diffusie en convectie analysemodel met als afsluiting de conclusies.

    Hoofdstuk 3 Praktijk (bouwtechniek en bouwfysica) beschrijft het praktische kader van het

    onderzoek. Onderdelen en onderwerpen die besproken worden zijn: historisch gebouwen, materiaaleigenschappen (thermohygrische materiaaleigenschappen van isolatiematerialen), opbouwconstructies, herbestemmingsprojecten, het bouwtechnische ontwerp, schaderisico’s met als afsluiting de conclusies.

    Deel III Resultaten Hoofdstuk 4 De beoordelingen van het risico op inwendige condensatie als gevolg van een

    tweedimensionale (2D) convectieve luchtstromen (infiltratie of exfiltratie) door een eendimensionale (1D) opbouwconstructie van een uitwendige scheidings-constructie (gevel- en dakconstructies).

  • Bouwfysica van Historisch (Monumentaal) Erfgoed Leeswijzer

    Pagina XIV

    Deel IV Discussie en conclusie & aanbevelingen en afsluiting Hoofdstuk 5 Gaat in op de discussie en conclusie. De discussie is een interpretatie en evalua-

    tie van de beoordelingen uit voorgaande hoofdstukken. Tevens wordt er een re-latie gelegd tussen eerder verricht onderzoek. De conclusie geeft de uitkomsten van de discussie.

    Hoofdstuk 6 Geeft de aanbevelingen weer voor eventueel vervolgonderzoek met betrekking

    tot de voorgaande conclusies. De afsluiting geeft een korte nabeschouwing over het tot stand komen van het onderzoek.

    Deel V Referenties

    De literatuurlijst geeft alle geraadpleegde bronnen binnen het onderzoek weer. Deze kunnen bestaan onder andere uit: artikelen, boeken, tijdschriften, dictaten en webpagina’s. Overige literatuurdocumenten staan in de digitale bijlage.

  • Bouwfysica van Historisch (Monumentaal) Erfgoed Hoofdstuk 1 Inleiding

    Pagina 1

    Deel I Onderzoekskader

    Hoofdstuk 1 Inleiding

    1.1 Probleemveld Een opvallend fenomeen binnen de hedendaagse bouwpraktijk is de leegstand van gebouwen. Hierbij gaat het zowel om monumentale als niet-monumentale gebouwen. Leegstand houdt in dat er geen (passende) functie gekoppeld is aan het gebouw, de gebouwfunctie. Het gevolg van langdurige leegstand is verrommeling, verloedering en verpaupering dat ten koste gaat van de ruimtelijke kwaliteit. De problematiek met betrekking tot de leegstand van gebouwen, waaron-der historisch (monumentaal) erfgoed, is er echter al sinds jaar en dag en is vanaf de jaren tach-tig een erkend maatschappelijk probleem. ‘Herbestemming is van alle tijden’ (Nelissen et al., 1999). Tussen alle lege kantoren, winkels en huizen in Nederland staan ook tienduizend monu-mentale gebouwen leeg. Het aantal leegstaande monumenten groeit nog steeds als gevolg van het verlies van functie. Een schatting vanuit het Nationaal Programma Herbestemming geeft aan dat er elke dag één boerderij, elke week twee kerken en elke maand één klooster toegevoegd worden aan de leegstand van monumentaal erfgoed (Strolenberg, 2011). Een opvallende verschuiving binnen de hedendaagse bouwpraktijk is echter dat de focus komt te liggen, of momenteel al ligt, op de bestaande bouw in tegenstelling tot nieuwbouw. ‘Trans-formatie en herbestemming van gebouwen en gebieden is de komende jaren een van de belang-rijkste opgaven’ (Steenhuis & Meurs, 2011). Het herbestemmen van historisch (monumentaal) erfgoed is echter complex. ‘Voor een succesvolle herbestemming is het van belang dat over al-lerlei kennis betreffende het monument wordt beschikt’ (Nelissen et al., 1999). Onderdeel van het herbestemmen van historisch (monumentaal) erfgoed is het integrale bouwfysische ont-werp. Een integraal bouwfysisch ontwerp houdt in dat ‘alle aspecten gezamenlijk moeten wor-den ontwikkeld tot een totaal concept dat bovendien is afgestemd op de overige disciplines’ (Westgeest, 1999). De hoofddisciplines kunnen worden gedifferentieerd in: architectuur, bouwtechniek, bouwfysi-ca, bouwconstructie en vastgoed. Een onderzoek vanuit De Nationale Maatschappij tot Behoud, Ontwikkeling en Exploitatie van Industrieel Erfgoed (BOEi) naar de Eerste Hulp Bij Herbestem-ming (EHBH) onderschrijft deze integrale benadering. ‘Om onderzoek te kunnen doen naar het totaalproces van herbestemmen zal het proces integraal benaderd moeten worden’ (BOEi, 2009). De rijksmonumenten in Nederland zijn geselecteerd op basis van een aantal criteria. Welke zijn onderverdeeld in vijf rubrieken. De drie belangrijkste rubrieken bestaan uit de cultuurhistori-sche, de architectuur- en bouwhistorische, en de ensemblewaarden. De overige rubrieken gaaf-heid, herkenbaarheid en zeldzaamheid verlenen een object of complex een belangrijke meer-waarde (RCE, 1991).

  • Bouwfysica van Historisch (Monumentaal) Erfgoed Hoofdstuk 1 Inleiding

    Pagina 2

    1.2 Aanleiding

    Het bouwfysische prestatieniveau (de eigenschappen en kenmerken) van een traditioneel histo-risch (monumentaal) gebouw wijkt sterk af van het bouwfysische prestatieniveau van de heden-daagse nieuwbouw. Kenmerken van traditionele historische gebouwen zijn dat materialen vaak zacht, flexibel en poreus zijn. In tegenstelling tot de materialen die tegenwoordig gebruikt wor-den in de nieuwbouw, die vaak hard, stijf, en dicht zijn (Ven et al., 2011). De hardheid van een materiaal kan worden bepaald aan de hand van de krasbestendigheid, de indrukweerstand en de terugslaghardheid of dynamische hardheid (Wikipedia, 2012). Wanneer een materiaal gese-lecteerd moet worden op stijfheid wordt gekeken naar de elasticiteitsmodulus van het materi-aal. Bij de dichtheid van een materiaal wordt gekeken naar de soortelijke dichtheid. De luchtpermeabiliteit van een materiaal is afhankelijk van de aanwezigheid van poriën en de poriënstructuur van het materiaal. De hedendaagse nieuwbouw kenmerkt zich door het zo vol-ledig mogelijk luchtdicht willen bouwen van de uitwendige scheidingsconstructie (dit komt neer op een luchtpermeabiliteit van nul). Historisch (monumentaal) erfgoed kenmerkt zich, in tegen-stelling tot nieuwbouw, door het dampopen karakter van de uitwendige scheidingsconstructie (dit komt neer op een luchtpermeabiliteit groter dan nul). Bouwfysisch gezien kan geconclu-deerd worden dat de luchtpermeabiliteit (een materiaaleigenschap voor de luchtdichtheid) van de uitwendige scheidingsconstructie van traditionele historische gebouwen groter is (dampopen bouwen) in tegenstelling tot die van de hedendaagse nieuwbouw (luchtdicht bouwen). Bij het herbestemmen van historisch (monumentaal) erfgoed wordt veelal aan de binnenzijde na-geïsoleerd. Dit gaat gepaard met diverse bouwfysische risico’s. Dit betekent dat, bij het aan de binnenzijde isoleren van historisch (monumentaal) erfgoed, het transportmechanisme geba-seerd op convectie een prominentere rol kan spelen dan het transportmechanisme diffusie. ‘In de huidige bouwpraktijk worden uitwendige scheidingsconstructies echter vaak beoordeeld volgens de zogenoemde Glaser-methode… De Glaser-methode geldt echter alleen voor con-structies waarbij damptransport kan optreden door waterdampdiffusie door de bouwkundige constructie’ (Uittenbosch, 2012). Dit betekent dat de Glaser-methode alleen betrouwbare resul-taten weergeeft wanneer men uitgaat van een volledig luchtdichte uitwendige scheidingscon-structie. Bij de hedendaagse nieuwbouw wordt gestreefd naar een zo volledig mogelijke lucht-dichte uitwendige scheidingsconstructie. Bij het aan de binnenzijde na-isoleren van de uitwendi-ge scheidingsconstructie van historisch (monumentaal) erfgoed is dit vaak een utopie.

  • Bouwfysica van Historisch (Monumentaal) Erfgoed Hoofdstuk 1 Inleiding

    Pagina 3

    Luchtstromingen, in de vorm van infiltratie of exfiltratie, door een uitwendige scheidingscon-structie, treden echter alleen op wanneer er een luchtdrukverschil over de constructie aanwezig is. Tevens dient de constructie opgebouwd te zijn uit luchtdoorlatende materialen. Ook de aan-wezigheid van luchtlekkages (scheuren, perforaties en aansluitingen) in de uitwendige schei-dingsconstructie dragen bij aan een hoger luchtlekkagedebiet door de constructie (Janssens & Dobbels, 2005). De uiteindelijke luchtpermeantie van een constructie wordt voornamelijk door de uitvoering bepaald. Kleine uitvoeringsfouten kunnen leiden tot het volledig doen falen van het systeem en leiden hier veelal tot grote afwijkingen van het beoogde doel en tot grote in-standhoudingsrisico’s (Westgeest, 1999). Een voorbeeld laat zien dat, wanneer een wand in houtskeletbouw voorzien is van een gipskar-ton afwerking met een perfecte montage (voegen afgekleefd met glasvlies en gepleisterd), er een zes keer lagere luchtstroomdichtheid door een luchtdrukverschil van twee Pascal optreedt ten opzichte van diezelfde gipskarton afwerking met één opening van Ø20 mm per vierkante meter (0,030 procent) (Hens, 2011). ‘In lichte constructies is zelfs bij kleine drukverschillen het damptransport door convectie een factor tien maal groter dan dampdiffusie’ (Wuyts, 2008).

  • Bouwfysica van Historisch (Monumentaal) Erfgoed Hoofdstuk 1 Inleiding

    Pagina 4

    De onderstaande enquêteresultaten zijn afkomstig van professionals, medewerkers die in de dagelijkse beroepspraktijk betrokken zijn bij het herbestemmen van historisch (monumentaal) erfgoed (zie hoofdstuk 1.7.1 voor meer informatie).

    Conclusies enquêteresultaten: Wet- en Regelgeving

    1. De kennis van wet- en regelgeving is de basis voor de dagelijkse werkzaam-heden van de respondenten. Voor het uitbrengen van advies is het van cru-

    ciaal belang op de hoogte te zijn van de huidige, van kracht zijnde, wet- en

    regelgeving.

    2. Vanuit het oogpunt van veiligheid, gezondheid, bruikbaarheid, energiezui-nigheid en milieu, installaties en gebruik gaat het in het bijzonder om de ei-

    sen uit het Bouwbesluit (Bb) en de Monumentenwet (Mw) als sectoraal in-

    strument ten behoeve van het beschermen van historisch monumentaal erf-

    goed.

    3. Ontheffingen op het Bouwbesluit (Bb), bij het herbestemmen van monumen-taal erfgoed, kunnen worden verleend op basis van paragraaf 1.4 Bijzondere

    Bepalingen (Artikel 1.13 Monumenten).

    Artikel 1.13 biedt op basis van de Monumentenwet (Mw) de mogelijkheid

    opgenomen regels in de Wet Algemene Bepalingen Omgevingsrecht (Wabo)

    boven het Bb te stelen. De Wabo overrulet dan als het ware de voorschriften

    uit het Bb. Deze ontheffingen kunnen echter consequenties hebben voor het

    gebruik en de prestatiekwaliteit.

    Geconcludeerd wordt dat gemeenten en architecten zich hier onvoldoende

    van bewust zijn. Ook durven architecten vaak niet van de gebaande paden

    af te wijken en hebben zij de neiging zich vast te houden aan standaardop-

    lossingen.

    De geretourneerde enquêteformulieren en de niet limitatieve samenvattingen en conclusies staan in bijlage I.2 en bijlage I.3.

  • Bouwfysica van Historisch (Monumentaal) Erfgoed Hoofdstuk 1 Inleiding

    Pagina 5

    De onderstaande enquêteresultaten zijn afkomstig van professionals, medewerkers die in de dagelijkse beroepspraktijk betrokken zijn bij het herbestemmen van historisch (monumentaal) erfgoed (zie hoofdstuk 1.7.1 voor meer informatie).

    Enquêteresultaten duurzaamheid: Wet- en Regelgeving

    1. Herbestemmen van historisch (monumentaal) erfgoed is per definitie duur-zaam. Duurzaamheid is meer dan energiezuinigheid. Het behoud van erf-

    goed kan beschouwd worden als het omgaan met het erfgoed op een duur-

    zame manier.

    2. De duurzaamheid van historisch (monumentaal) erfgoed ligt voornamelijk in de materiaalkeuze en de levensverwachting, dit is een andere benadering

    van duurzaamheid in vergelijking met de traditionele benadering. Deze tra-

    ditionele benadering gaat voornamelijk over energiezuinigheid door middel

    van isolatiemaatregelen en het verbeteren van het binnenklimaat.

    3. In de huidige wet- en regelgeving kom de duurzaamheid van historisch (mo-numentaal) erfgoed niet duidelijk genoeg, of soms helemaal niet, naar vo-

    ren.

    De geretourneerde enquêteformulieren en de niet limitatieve samenvattingen en conclusies staan in bijlage I.2 en bijlage I.3.

  • Bouwfysica van Historisch (Monumentaal) Erfgoed Hoofdstuk 1 Inleiding

    Pagina 6

    1.3 Context Het onderzoek is uitgevoerd in opdracht van de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e) en in samenwerking met de Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed (RCE). Om het herbestemmen on-der de aandacht te brengen heeft de RCE heeft in 2010 het Nationaal Programma Herbestem-ming (NPH) in het leven geroepen.

    1.3.1 Technische Universiteit Eindhoven ‘De faculteit Bouwkunde biedt onderwijs en onderzoek aan. De techniek van het bouwen en technologische oplossingen die bijdragen aan de culturele dimensie van de gebouwde omgeving staan daarbij centraal. Door kennisoverdracht wil de faculteit Bouwkunde de kwaliteit van wo-nen, werken en recreëren bevorderen en verbeteren. Comfort, duurzaamheid, veiligheid, bele-ving en uitstraling zijn hierbij de sleutelwoorden. De faculteit Bouwkunde brengt vrijwel alle bouwende disciplines in één huis samen: bouwfysica, installatietechniek, constructief ontwer-pen, uitvoeringstechniek, bouwtechniek, architectuur, stedenbouw, planning en management.’ (TU/e, 2013)

    1.3.2 Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed ‘De Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed laat de erfgoedzorg in Nederland beter functioneren. Bij het meest waardevolle erfgoed van ons land zijn wij nauw betrokken bij de aanwijzing, het behoud, de duurzame ontwikkeling en het toegankelijk maken ervan. We verbinden beleid, we-tenschap en praktijk. We adviseren en stellen informatie en kennis beschikbaar. We voeren de wettelijke taken uit die aan ons zijn opgedragen. De Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed zit in het hart van de erfgoedzorg in Nederland.’ (RCE, 2012)

    1.3.3 Nationaal Programma Herbestemming ‘De Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed heeft in 2010 een Nationaal Programma Herbestem-ming in het leven geroepen om herbestemming van karakteristiek vastgoed te stimuleren. De rijksdienst wil samen met andere partijen oplossingsrichtingen vinden voor de toenemende leegstand van dit vastgoed. Het gaat onder meer om kerken, kloosters, boerderijen, fabrieksge-bouwen, postkantoren, watertorens, etc. Dit zijn vaak beeldbepalende gebouwen die belangrijk zijn voor de identiteit van een wijk, dorp, stad of streek. De culturele betekenis van het herbe-stemmingsvraagstuk is door OCW, VROM en LNV gearresteerd in de architectuurnota ‘Het Ont-werp Voorop’ en de beleidsbrief waarin een modernisering van de monumentenzorg wordt voorgesteld (de MoMo). Binnen het Nationaal Programma Herbestemming werkt een groot aan-tal organisaties met hart voor herbestemming aan een gezamenlijke agenda van activiteiten. Deze activiteiten bestrijken het brede veld van herbestemming. Uiteraard speelt de omgang met bestaande cultuurhistorische kwaliteiten daarbij een rol. Maar het gaat ook om zaken als finan-ciering en verdienmodellen, de rol van gemeenten, innovatieve programmering, wet- en regel-geving, het delen van kennis, etc.’ (NPH, 2013)

  • Bouwfysica van Historisch (Monumentaal) Erfgoed Hoofdstuk 1 Inleiding

    Pagina 7

    1.4 Relevantie De relevantie van het onderzoek wordt weergegeven in de onderstaande maatschappelijke, we-tenschappelijke en praktische relevantie.

    1.4.1 Maatschappelijk Een opvallende verschuiving binnen de hedendaagse bouwpraktijk (anno 2013) is dat de focus komt te liggen, of momenteel al ligt, op de bestaande bouw (transformatie en herbestemming) in tegenstelling tot nieuwbouw. Het herbestemmen van historisch (monumentaal) erfgoed is echter complex. Voor het succesvol herbestemmen van monumentaal erfgoed is het van belang over een verscheidenheid aan kennis te beschikken. De focus van het nieuwe architectuurbeleid 2009-2012 is een structurele versterking van het ontwerp met als doel een mooi en cultureel rijk Nederland. Eén van de drie speerpunten gefor-muleerd in het architectuurbeleid is ‘het bevorderen van herbestemming en herontwikkeling van waardevolle gebouwen en gebieden die hun functie verliezen’. Het toenmalige kabinet wou ‘herbestemming hoger op de maatschappelijke agenda krijgen, als kans om door een inventieve combinatie van historische waarden en eigentijdse ontwerpoplossingen tot een eigenzinnige vernieuwing te komen’ (Architectuurnota van het Rijk, 2009-2012).

    1.4.2 Wetenschappelijk Het competentiegebied ‘Bouwfysica van Monumenten’ is een competentiegebied van het De-partment ‘Built Environment’ (BE), Unit ‘Building Physics and Services’ (BPS) aan de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e). Eén van de speerpunten is de aandacht voor de thermohygrische eigenschappen van monumenten (TU/e, 2012). In het verleden zijn tal van monumenten geïsoleerd. Reden hiervoor is meestal comfortverho-ging en of energiebesparing. Er zijn tal van isolatieoplossingen beschikbaar voor het aan de bin-nenzijde na-isoleren van historisch (monumentaal) erfgoed. De motivatie voor een bepaalde keuze die gemaakt wordt is echter vaak onbekend, ook ontbreekt een duidelijke inventarisatie van uitgevoerde oplossingen, de thermohygrische prestatie en de eventuele schaderisico’s van deze na-isolatieoplossingen. Resultaten uit het onderzoek sluiten aan bij het competentiegebied ‘Bouwfysica van Monumen-ten’. Aanbevelingen voortkomend uit dit onderzoek kunnen bijdragen aan het formuleren van een onderzoeksagenda voor zowel de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e) als de Rijks-dienst voor het Cultureel Erfgoed (RCE) en of een eventuele combinatie.

  • Bouwfysica van Historisch (Monumentaal) Erfgoed Hoofdstuk 1 Inleiding

    Pagina 8

    1.4.3 Praktisch Veel oplossingen die bedacht worden door de wetenschap, vanuit de theorie, worden tot uit-voering gebracht in de praktijk, de bouw (transformatie en herbestemmen). De praktijk wil nogal eens afwijken van de theorie en vice versa. In de praktijk heb je niet te maken met een stilstaan-de (statische) wereld maar een bewegende (dynamische) wereld. Hier wordt vanuit de weten-schap vanzelfsprekend bij stil gestaan. Een verschil tussen de theorie en de praktijk is dat er the-oretisch op de millimeter nauwkeurig berekend en gerekend kan worden, waar men in de prak-tijk met acceptabele afwijkingen te maken heeft van centimeters (een factor tien). Geconclu-deerd kan worden dat de theorie nogal af kan wijken met de praktijk en vice versa. In de dagelijkse beroepspraktijk houdt men zich voornamelijk bezig met kwantitatief onderzoek in plaats van kwalitatief onderzoek. Bij een kwantitatief onderzoek gaat het voornamelijk om ob-jectieve numerieke gegevens, bij een kwalitatief onderzoek gaat het voornamelijk om subjectie-ve meningen van een bepaalde doelgroep. Over de diversiteit van isolatieoplossingen is relatief weinig bekend. Ook worden er relatief weinig gegevens verzameld en geïnventariseerd. Een kwantitatief onderzoek levert een bijdrage om de diversiteit aan isolatieoplossingen van herbe-stemd rijksmonumentaal erfgoed in kaart te brengen. Na het uit te voeren kwantitatieve onder-zoek naar de diversiteit is een kwalitatief onderzoek naar de thermohygrische kwaliteit en mo-gelijke schadegevallen en eventuele instandhoudingsrisico’s van toegepaste isolatieoplossingen uitgevoerd.

  • Bouwfysica van Historisch (Monumentaal) Erfgoed Hoofdstuk 1 Inleiding

    Pagina 9

    De onderstaande enquêteresultaten zijn afkomstig van professionals, medewerkers die in de dagelijkse beroepspraktijk betrokken zijn bij het herbestemmen van historisch (monumentaal) erfgoed (zie hoofdstuk 1.7.1 voor meer informatie).

    Conclusies enquêteresultaten: De Praktische Relevantie

    1. Een onderzoek naar de bouwfysische prestatiekwaliteiten van detailoplos-singen van uitwendige scheidingsconstructies van herbestemd historisch

    (monumentaal) erfgoed kan een bijdrage leveren door middel van:

    a) Het onder de aandacht brengen van het probleem (bekendheid ge-ven aan probleem zodat de waarde ingeschat kan worden);

    b) Het aantonen van het belang van het leveren van kwaliteit (in de voorbereiding, uitvoering en gebruik);

    c) Het opdoen van kennis en inzichten (door middel van een eenvoudig overzicht van de prestatiekwaliteiten) en;

    d) Het leren van de fouten die gemaakt zijn bij eerder uitgevoerde her-bestemmingsprojecten (het evalueren van oplossingen).

    De geretourneerde enquêteformulieren en de niet limitatieve samenvattingen en conclusies staan in bijlage I.2 en bijlage I.3.

  • Bouwfysica van Historisch (Monumentaal) Erfgoed Hoofdstuk 1 Inleiding

    Pagina 10

    1.5 Doelstelling In de onderstaande paragrafen worden de verschillende doelstellingen met betrekking tot de te behalen doelen en resultaten binnen het onderzoek weergegeven.

    1.5.1 Doel van het onderzoek

    1. Het doel van het onderzoek is onder andere het in kaart brengen van de diversiteit aan detailoplossingen van uitwendige scheidingsconstructies binnen het herbestemd histo-risch (monumentaal) erfgoed. Hierbij wordt onderscheid gemaakt tussen het gebouwty-pe, het constructieonderdeel en de gebruiksfunctie.

    Parameters die onder andere een rol spelen bij de uiteindelijke prestatiekwaliteit van de uitwendige scheidingsconstructie bestaan uit de temperatuur en de relatieve vochtig-heid van het binnenklimaat. De temperatuur en relatieve vochtigheid van het buitenkli-maat, de luchtpermeabiliteit van de constructie, de thermohygrische materiaaleigen-schappen, de volgorde en de dimensie van de verschillende constructieonderdelen.

    Wanneer er onvoldoende aandacht geschonken wordt aan de prestatiekwaliteit van de-tailoplossingen van de uitwendige scheidingsconstructie kan er schade optreden. Het analyseren van schadegevallen wordt gedaan door de aard (bron) van de schade te on-derzoeken, het werkzame schademechanisme en de oorzaak van het activeren van het schademechanisme te analyseren.

    2. Het doel van het onderzoek is tevens het in kaart brengen en beoordelen van de ther-mohygrische prestatiekwaliteiten en mogelijke instandhoudingsrisico’s van veel voor-komende uitwendige scheidingsconstructies van herbestemd historisch (monumentaal) erfgoed.

    Na uitvoering van het onderzoek zullen de resultaten leiden tot een overzicht van moge-lijke opbouwconstructies (gevel- en dakconstructies) die in de herbestemmingspraktijk veel voorkomen. Aan de hand van dit overzicht kunnen mogelijke instandhoudingsrisi-co’s als gevolg van vochttransport door diffusie en convectie beoordeeld worden.

    3. De instandhoudingsrisico’s worden in kaart gebracht door gebruik te maken van een samengesteld stationair diffusie- en convectie analysemodel, gebaseerd op bestaande theorie uit de literatuur (Janssens, 1998) & (Wit, 2009). De toetsings- en waarderingscri-teria zijn afkomstig uit Europese (ISO 13788, 2011) en Duitse wet- en regelgeving (DIN 4108-3, 2001).

  • Bouwfysica van Historisch (Monumentaal) Erfgoed Hoofdstuk 1 Inleiding

    Pagina 11

    1.5.2 Resultaat van het onderzoek Het eindresultaat van het onderzoek is vijfledig. De resultaten zijn voortgekomen uit een theore-tische en praktische benadering van de geformuleerde probleemstelling en bestaan uit de en-quêteresultaten, een overzicht van detailoplossingen van uitwendige scheidingsconstructies, een overzicht van mogelijke schadegevallen (mogelijke instandhoudingsrisico’s’) en een op Mi-crosoft Excel gebaseerd diffusie en convectie analysemodel. Enquêteresultaten

    1. De geanalyseerde resultaten van de enquêtes (het halfgestructureerde interview) geven inzicht in de kennis en de ervaring van professionals uit de dagelijkse beroepspraktijk. De praktische relevantie van het onderzoek is onder andere geformuleerd naar aanlei-ding van de geanalyseerde enquêtes. De uiteindelijke niet limitatieve samenvattende tekst en conclusies leveren meerdere aanbevelingen op voor een mogelijke onderzoeks-agenda met betrekking tot het thema bouwfysica en het herbestemmen van historisch (monumentaal) erfgoed. De niet limitatieve conclusies van de enquêtes zijn bij de be-treffende onderwerpen, verspreid door het onderzoek, terug te vinden. (Zie hoofdstuk 1.7.1 voor meer informatie)

    Veel voorkomende na-isolatie detailoplossingen

    2. Inzage in de veelvoorkomende toegepaste detailoplossingen van herbestemd historisch (monumentaal) erfgoed. De opbouwconstructies worden gedifferentieerd naar gebouw-type, constructieonderdeel en gebruiksfunctie. Een aantal projecten op de projectbank van het Nationaal Programma Herbestemming (NPH) wordt gebruikt als onderzoeks-groep. De projecten op de projectbank bestaan uit rijksmonumenten (±52%), provinciale monumenten (±1%), gemeentelijke monumenten (±19%) en overige historische gebou-wen (±27%). (Zie hoofdstuk 1.7.2 voor meer informatie)

    Overzichtstabellen isolatiemateriaaleigenschappen

    3. Niet ieder isolatiemateriaal is geschikt voor iedere toepassing. Zo bestaan er relatief gro-te verschillen binnen de thermohygrische materiaaleigenschappen van isolatiemateria-len. Door middel van overzichtstabellen met isolatiemateriaaleigenschappen kan een gefundeerde keuze gemaakt worden. (Zie hoofdstuk 1.7.3 voor meer informatie)

  • Bouwfysica van Historisch (Monumentaal) Erfgoed Hoofdstuk 1 Inleiding

    Pagina 12

    Schade(instandhoudings)risico’s

    4. Een weergave van mogelijke schadegevallen en mogelijke instandhoudingsrisico’s van het historisch (monumentaal) erfgoed. Schadegevallen bij uitwendige scheidingscon-structies worden vaak veroorzaakt door vochtproblemen als gevolg van vocht verplaat-sing door de constructie. Schadeoorzaken in gebouwen kunnen globaal onderverdeeld worden in schade door fysische (thermische en hygrische), chemische, mechanische en bouwtechnische invloeden. Onderzoek bij diverse bouwprojecten in Duitsland laat zien dat het schadeoorzakenpercentage het hoogst is als gevolg van toezicht- en uitvoerings-fouten (±60%). De toezicht- en uitvoeringsfouten worden gevolgd door de schadeoorza-ken als gevolg van planningsfouten, ontbrekende vakkennis en onbekende oorzaken (±10%). De totale schade aan constructieonderdelen was het grootst bij muurconstruc-ties (±40%), gevolgd door kelders, daken en plafonds (±15%) (Lardenoije, 1994). (Zie hoofdstuk 1.7.4 voor meer informatie)

    Diffusie en convectie analysemodel

    5. Het diffusie en convectie detail analysemodel is een resultaat dat is voortgekomen uit bestaande theorie uit literatuur (Janssens, 1998) & (Wit, 2009). Het model is een toe-voeging op de bestaande rekenmethode van Glaser. De beoordeling op inwendige con-densatie gebeurt in de praktijk nog steeds vaak aan de hand van de Glaser-methode. De Glaser-methode alleen rekening met het vochttransportmechanisme gebaseerd op dif-fusie en niet op convectie. In tegenstelling tot de Glaser-methode laat het diffusie en convectie detail analysemodel de resultaten van een eendimensionale stationaire warmte- en dampstroom onder invloed van (2D) convectieve stroming als gevolg van luchtstromingen zien. (Zie hoofdstuk 1.7.4 voor meer informatie)

    Toevoeging bouwfysische prestaties en aanbevelingen referentiedetails Bouwfysische prestaties van detailoplossingen worden onder andere weergegeven in de referentiedetails renovatiedetails (SBR, 2012). Deze prestaties zijn opgedeeld in de pres-taties van de bouwdelen (1D), het knooppunt (2D) en eventueel een 3-vlaks (3D) beoor-deling met andere referentiedetails. De prestaties worden weergegeven in de warmte-weerstand van de bouwdelen. Het lineaire warmteverlies, de laagste binnenoppervlak-tetemperatuur, de f-factor en een richtwaarde voor de luchtdoorlatendheidscoëfficiënt voor het knooppunt. En voor het 3-vlaks detail worden ook de laagste binnenoppervlak-tetemperatuur en de f-factor weergegeven. Een toevoeging op deze bouwfysische prestaties van de referentiedetails kan bestaan uit een diffusie en convectie analyse op bouwdelen als gevolg van (2D) convectieve, infiltre-rende of exfiltrerende, luchtvolumestromen.

  • Bouwfysica van Historisch (Monumentaal) Erfgoed Hoofdstuk 1 Inleiding

    Pagina 13

    1.6 Onderzoeksvragen

    1.6.1 Probleemstelling Naar aanleiding van het beschreven probleemveld volgt de probleemstelling (hoofdvraag):

    1. Welke diversiteit aan (na-isolatie) detailoplossingen van uitwendige scheidingsconstruc-ties zien we terug bij herbestemd historisch (monumentaal) erfgoed en welke thermo-hygrische prestatiekwaliteit hebben deze veel voorkomende detailoplossingen?

    1.6.2 Deelvragen De volgende deelvragen moeten beantwoord worden om de uiteindelijke gestelde onderzoeks-vraag (hoofdvraag) te kunnen beantwoorden:

    a) Over welke kennis en ervaringen beschikken professionals die in de dagelijkse beroeps-praktijk betrokken zijn bij het herbestemmen van historisch (monumentaal) erfgoed?

    b) Welke veel voorkomende detailoplossingen van uitwendige scheidingsconstructies ko-men voor bij herbestemd (historisch) monumentaal erfgoed en welke differentiatie kan gemaakt worden tussen deze geïnventariseerde veel voorkomende detaillering?

    c) Welke historische gebouwen komen voor binnen het herbestemd historisch (monumen-taal) erfgoed en welke historische bouwelementen en bouwmaterialen (thermohygri-sche isolatiemateriaaleigenschappen) zijn kenmerkend bij het herbestemmen van histo-risch (monumentaal) erfgoed?

    d) Welke bouwfysische toetsings- en waarderingscriteria zijn van belang bij het analyseren van mogelijke instandhoudingsrisico’s (schadegevallen) van opbouwconstructies van uitwendige scheidingsconstructies van herbestemd historisch (monumentaal) erfgoed?

  • Bouwfysica van Historisch (Monumentaal) Erfgoed Hoofdstuk 1 Inleiding

    Pagina 14

    1.7 Methoden en Technieken

    De toegepaste methoden en technieken worden onderstaand per deelvraag beschreven. De be-schreven onderwerpen bestaan uit de doelstelling en de toegepaste onderzoeksmethode.

    1.7.1 Methoden en technieken deelvraag a) Over welke kennis en ervaringen beschikken professionals die in de dagelijkse beroepspraktijk betrokken zijn bij het herbestemmen van historisch (monumentaal) erfgoed?

    1.7.1.1 Doelstelling Het doel van deze deelvraag is het verkrijgen van kennis, inzichten en ervaring van professionals uit de dagelijkse beroepspraktijk. Deze professionals, medewerkers die in de dagelijkse be-roepspraktijk betrokken zijn bij het herbestemmen van historisch (monumentaal) erfgoed, waarborgen onder andere de praktische relevantie van het onderzoek. Onder dit respondenten-profiel vallen de ‘consulenten bouwkunde’ werkzaam bij de Rijksdienst voor het Cultureel Erf-goed (RCE) en de ‘bouwtechnische medewerkers’ van de Nationale Maatschappij tot Behoud, Ontwikkeling en Exploitatie van Industrieel Erfgoed (BOEi).

    1.7.1.2 Onderzoeksmethode Er is gekozen voor een surveyonderzoek in de vorm van een halfgestructureerd interview. Ken-merken van een halfgestructureerd interview zijn: ‘Een interview document als hulpmiddel, re-delijk tot goede voorbereiding in het onderwerp, een interactief gesprek met duidelijk lijn (inter-view leidt) en tijdens het interview moet de interviewer het verloop bewaken’ (BOEi, 2009). De gekozen onderwerpen voor het halfgestructureerde interview betreffen: De respondentin-formatie, de kennis en ervaring met betrekking tot wet- en regelgeving, de discipline bouwfysica en de discipline bouwtechniek. En vragen over de discipline installatietechniek en de praktische relevantie van het onderzoek. Alle met betrekking tot het herbestemmen van historisch (mo-numentaal) erfgoed. Het blanco enquêteformulier staat in bijlage I.1. De geretourneerde enquêteformulieren zijn te-rug te vinden in bijlage I.2 en de niet limitatieve samenvattingen en conclusies staan in bijlage I.3.

  • Bouwfysica van Historisch (Monumentaal) Erfgoed Hoofdstuk 1 Inleiding

    Pagina 15

    1.7.2 Methoden en technieken deelvraag b) Welke veel voorkomende detailoplossingen van uitwendige scheidingsconstructies komen voor bij herbestemd (historisch) monumentaal erfgoed en welke differentiatie kan gemaakt worden tussen deze geïnventariseerde veel voorkomende detaillering?

    1.7.2.1 Doelstelling Het doel van deze deelvraag is het verkrijgen van kennis en inzichten met betrekking tot veel voorkomende detailoplossingen van uitwendige scheidingsconstructies van herbestemd histo-risch (monumentaal) erfgoed. Recent herbestemd (historisch) monumentaal erfgoed is onder andere terug te vinden op de projectbank van het Nationaal Programma Herbestemming (NPH). De uiteindelijke geïnventariseerde opbouwconstructies worden gecategoriseerd.

    1.7.2.2 Onderzoeksmethode Er is gekozen voor een surveyonderzoek in de vorm van interviews en een bureauonderzoek in de vorm van een archief- en literatuuronderzoek. De Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed (RCE) beschikt over een bibliotheek, archief en collecties die openbaar toegankelijk zijn. Deze bi-bliotheek bestaat uit meer dan tien kilometer aan cultuurhistorische boeken, tijdschriften, dos-siers, foto’s en tekeningen op het gebied van archeologie, monumenten en cultuurlandschap in Nederland. Voor het onderzoeken van de veel voorkomende detailoplossingen worden rijksmonumentale herbestemmingsprojecten uit de projectbank van het Nationaal Programma Herbestemming (BPH) gebruikt.

  • Bouwfysica van Historisch (Monumentaal) Erfgoed Hoofdstuk 1 Inleiding

    Pagina 16

    1.7.3 Methoden en technieken deelvraag c) Welke historische gebouwen komen voor binnen het herbestemd historisch (monumentaal) erf-goed en welke historische bouwelementen en bouwmaterialen (thermohygrische isolatiemate-riaaleigenschappen) zijn kenmerkend bij het herbestemmen van historisch (monumentaal) erf-goed?

    1.7.3.1 Doelstelling Het doel van deze deelvraag is het verkrijgen van kennis en inzichten met betrekking tot histori-sche gebouwen. Er wordt antwoord gegeven op de kenmerken van historische gebouwen en uit welke bouwkundige elementen en bouwmaterialen historische gebouwen zijn opgebouwd. Ook de thermohygrische materiaaleigenschappen van isolatiematerialen komen aan de orde. Het be-treft onder andere de volgende thermohygrische materiaaleigenschappen: De soortelijke dichtheid, de soortelijke warmte, de warmtegeleidingscoëfficiënt, het warmteac-cumulerend vermogen, het diffusieweerstandsgetal, het hygroscopische vochtgehalte, het capil-laire vochtgehalte en de luchtpermeabiliteit. De voornoemde thermohygrische materiaaleigen-schappen spelen een belangrijke rol met betrekking tot het diffuse en convectieve warmte- en vochttransport.

    1.7.3.2 Onderzoeksmethode Er is gekozen voor een bureauonderzoek in de vorm van een archief- en literatuuronderzoek. Ook voor het beantwoorden van deze deelvraag wordt de bibliotheek van de Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed geraadpleegd. De prestatie en de uiteindelijke beoordeling van de materiaaleigenschappen vinden plaats aan de hand van een lineair verloop van nul tot vijf, waarbij de vijf de mediaan betreft, en van vijf tot tien. Een score tussen de nul en twee betreft een ‘zeer lage’ score (aangeduid met - -). Een score tussen de twee en vier betreft een ‘lage’ score (aangeduid met een -). Een score tussen de vier en zes betreft een ‘neutrale’ score (aangeduid met een O). Een score tussen de zes en acht be-treft een ‘hoge’ score (aangeduid meteen +) en een score tussen de acht en tien betreft een ‘zeer hoge’ score (aangeduid met een ++).

  • Bouwfysica van Historisch (Monumentaal) Erfgoed Hoofdstuk 1 Inleiding

    Pagina 17

    1.7.4 Methoden en technieken deelvraag d) Welke bouwfysische toetsings- en waarderingscriteria zijn van belang bij het analyseren van mogelijke instandhoudingsrisico’s (schadegevallen) van opbouwconstructies van uitwendige scheidingsconstructies van herbestemd historisch (monumentaal) erfgoed?

    1.7.4.1 Doelstelling Het doel van deze deelvraag is het in kaart brengen van de instandhoudingsrisico’s (schadege-vallen). Deze schadegevallen worden geanalyseerd aan de hand van de aard (bron) van de scha-de, het werkzame schademechanisme en de oorzaak van het activeren van het schademecha-nisme. Bouwgebreken zijn onder andere vastgelegd door de Nederlandse Bouw en Documenta-tie (NBD) en Stichting Bouwresearch (SBR). Ook wordt er een diffusie en convectie detail analy-semodel samengesteld op basis van bestaande theorie uit de literatuur (Janssens, 1998) & (Wit, 2009). De in de huidige bouwpraktijk veel gebruikte Glaser-methode geeft bij de eendimensionale ana-lyse van opbouwconstructie bij het herbestemmen van historisch (monumentaal) erfgoed een onbetrouwbaar beeld. Dit omdat deze methode alleen rekening houdt met het vochttransport-mechanisme gebaseerd op diffusie. Ook gaat de Glaser-methode uit van een volledig luchtdichte uitwendige scheidingsconstructie (hierbij wordt het vochttransportmechanisme convectie geë-limineerd), bij historisch (monumentaal) erfgoed is dit echter een utopie. De toetsings- en waar-deringscriteria zijn onder andere afkomstig uit Duitse (DIN 4108-3, 2001) en Europese normen (ISO 13788, 2011).

    1.7.4.2 Onderzoeksmethode Er is gekozen voor een bureauonderzoek in de vorm van een literatuuronderzoek. De Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed beschikt over een bibliotheek, archief en collecties die openbaar toe-gankelijk zijn. Onderdeel van deze bibliotheek is de catalogus gebouwgebreken van de Neder-landse Bouw Documentatie (NBD). De Technische Universiteit Eindhoven beschikt over een li-centie van publicaties van de Stichting Bouwresearch (SBR). Voor het opzetten van een analytisch diffusie en convectie detail analysemodel is gebruik ge-maakt van Microsoft Excel. De keuze voor dit softwareprogramma is gemaakt vanwege de toe-gankelijkheid en de algemene bekendheid met het programma.

  • Bouwfysica van Historisch (Monumentaal) Erfgoed Hoofdstuk 1 Inleiding

    Pagina 18

  • Bouwfysica van Historisch (Monumentaal) Erfgoed Hoofdstuk 2 Theorie (bouwfysica)

    Pagina 19

    Deel II Theorie & praktijk

    Hoofdstuk 2 Theorie (bouwfysica)

    2.1 Inleiding Het theoretische kader van Hoofdstuk 2 Theorie (bouwfysica) is onderverdeeld in de paragrafen: warmte, vocht, lucht, het binnenklimaat en het buitenklimaat, het stationaire diffusie en con-vectie analysemodel en de afsluitende conclusies van het hoofdstuk. De niet limitatieve conclu-sies van de enquêteresultaten zijn hieronder uiteengezet. Het betreft de conclusies van de en-quêteresultaten met betrekking tot: bouwfysica (kennis) en installatietechniek. Ook de relatie tussen het begrip duurzaamheid met betrekking tot de voornoemde onderdelen is hier weerge-geven. De terugkoppeling tussen de niet limitatieve conclusies van de enquêteresultaten en Hoofdstuk 2 Theorie (bouwfysica) staat in de afsluitende conclusies van het hoofdstuk.

    Conclusies enquêteresultaten: Bouwfysica (kennis)

    1. De respondenten worden in de dagelijkse beroepspraktijk voornamelijk ge-confronteerd met bouwfysische vraagstukken met betrekking tot: Isolatie-

    maatregelen (warmte & vocht en energiezuinigheid), herbestemmingvraag-

    stukken (binnenklimaat en comforteisen) en vraagstukken met betrekking

    tot (thermohygrische) materiaaleigenschappen.

    2. Eventuele instandhoudingsrisico’s op inwendige condensatie als gevolg van convectieve luchtstromen, bijvoorbeeld exfiltratie in de condensatieperiode

    (luchtstromen van binnen naar buiten in de winterperiode), door het (moge-

    lijk) onvoldoende luchtdicht bouwen krijgen onvoldoende aandacht.

    3. In de dagelijkse beroepspraktijk wordt er (mogelijk) niet voldoende stil ge-staan bij de bouwfysische gerelateerde instandhoudingsrisico’s van bouw-

    en installatietechnische ingrepen en het uiteindelijke gebruik op historisch

    (monumentaal) erfgoed.

    De geretourneerde enquêteformulieren en de niet limitatieve samenvattingen en conclusies staan in bijlage I.2 en bijlage I.3.

  • Bouwfysica van Historisch (Monumentaal) Erfgoed Hoofdstuk 2 Theorie (bouwfysica)

    Pagina 20

    Enquêteresultaten duurzaamheid: Bouwfysica (kennis)

    1. Hoe meer aandacht er is voor de bouwfysica, des te duurzamer is het ge-bouw. Ook een langere levensduur van een gebouw wordt gekoppeld aan de

    duurzaamheid van het historisch (monumentaal) erfgoed.

    2. Een historisch gebouw heeft een eigen bouwfysisch karakter. Dit karakter zal eerst onderzocht moeten worden. Op basis van het karakter kunnen

    eventuele verbetermaatregelen worden geformuleerd. Er moet goed nage-

    dacht worden voordat er kostbare standaardsystemen geïntegreerd worden

    in historische gebouwen, anders kunnen kostbare standaardsystemen juist

    averechts werken. Vaak door middel van het toepassen van historische ge-

    bruiken kunnen aanzienlijke bouwfysische winsten gerealiseerd worden.

    Hierdoor kunnen kleine historische ingrepen de duurzaamheid verhogen.

    3. Wanneer bouwfysisch gezien verkeerde keuzes gemaakt worden bestaat het risico dat monumentale waarden in gevaar komen. Wanneer bouwfysisch

    gezien verstandige keuzes gemaakt worden kunnen monumentale waarden

    echter ook gewaarborgd worden. Een goede bouwfysiche verantwoorde de-

    taillering is duurzaam voor het historische gebouw. Echter mogen maatrege-

    len welke genomen zijn ten behoeve van energiezuinigheid geen schade

    toebrengen aan het monumentale gebouw. In de reguliere bouw denkt men

    vaak aan energiezuinigheid wanneer over duurzaamheid gesproken wordt,

    in de monumentenwereld denkt men meer aan het zo min mogelijk aantas-

    ten van monumentale waarde.

    De geretourneerde enquêteformulieren en de niet limitatieve samenvattingen en conclusies staan in bijlage I.2 en bijlage I.3.

  • Bouwfysica van Historisch (Monumentaal) Erfgoed Hoofdstuk 2 Theorie (bouwfysica)

    Pagina 21

    Conclusies enquêteresultaten: Installatietechniek

    1. Installatietechniek blijft een discipline voor specialisten. Verondersteld wordt dat de kennis aanwezig is bij de installateur die ook vaak de leverancier van

    de installatie is. Er wordt sterk getwijfeld over het belang van klimaatsbe-

    heersingsinstallaties die geïnstalleerd worden in historisch (monumentaal)

    erfgoed.

    2. Het onvoldoende vooraf uitdenken van een toe te passen installatie en de gevolgen van die installaties kunnen ten koste gaan van monumentale

    waarden. De gebruiksfunctie en de daaraan gekoppelde gebruikseisen die-

    nen afgestemd te worden op het monument. Wanneer er te hoge gebruiks-

    eisen bij herbestemming gesteld worden aan een monument kan dit ten kos-

    te gaan van monumentale waarden.

    De geretourneerde enquêteformulieren en de niet limitatieve samenvattingen en conclusies staan in bijlage I.2 en bijlage I.3.

    Enquêteresultaten duurzaamheid: Installatietechniek

    1. Er zal meer gebruik gemaakt moeten worden van traditionele technieken en gebruiken om duurzaamheid te bevorderen. Een nieuwe installatie kan een

    monument echter weer bruikbaar maken voor de nieuwe functie waardoor

    het behouden kan blijven. Duurzaamheid is het toepassen van een sobere in-

    stallatie, de gebouwen functioneren echter al langdurig met een eenvoudig

    installatieprincipe. Een gebouw kan alleen duurzaam blijven en behouden

    worden voor de toekomst als het binnenklimaat in een nieuwe herbestemde

    functie technisch goed op orde is. Geconcludeerd wordt dat het herstellen

    van een gebouw relatief eenvoudig is in vergelijking bij het installatiepakket

    dat men vaak wil integreren in het monument.

    De geretourneerde enquêteformulieren en de niet limitatieve samenvattingen en conclusies staan in bijlage I.2 en bijlage I.3.

  • Bouwfysica van Historisch (Monumentaal) Erfgoed Hoofdstuk 2 Theorie (bouwfysica)

    Pagina 22

    2.2 Warmte

    2.2.1 Warmtetransport Warmteweerstand materiaallaag

    �� = �� [1] Hierin is: �� Warmteweerstand materiaallaag [m2·K/W] � Dikte materiaallaag [m] � Warmtegeleidingscoëfficiënt materiaallaag [W/(m·K)] Warmteweerstand totaal

    ���� = � 1ℎ� +�������� + 1ℎ�� [2]

    Hierin is: ���� Warmteweerstand totaal [m2·K/W] ℎ� Warmteoverdrachtscoëfficiënt buiten [25 W/(m2·K)] [W/(m2·K)] ℎ� Warmteoverdrachtscoëfficiënt binnen [7 w/(m2·K)] [W/(m2·K)] � Dikte materiaallaag [m] � Warmtegeleidingscoëfficiënt materiaallaag [W/(m·K)] Warmtedoorgangscoëfficiënt

    � = 1���� [3] Hierin is: � Warmtedoorgangscoëfficiënt [W/(m2·K)] ���� Totale warmteweerstand [m2·K/W]

  • Bouwfysica van Historisch (Monumentaal) Erfgoed Hoofdstuk 2 Theorie (bouwfysica)

    Pagina 23

    Warmtestroomdichtheid totaal

    � = (�� − ��)���� [4] Hierin is: � Warmtestroomdichtheid [W/m2] �� Temperatuur binnen [°C] �� Temperatuur buiten [°C] ���� Warmteweerstand totaal [m2·K/W]

  • Bouwfysica van Historisch (Monumentaal) Erfgoed Hoofdstuk 2 Theorie (bouwfysica)

    Pagina 24

    2.3 Vocht

    2.3.1 Vochttransport Voor de analytische benadering voor de verzadigde dampspanning behorende bij een bepaalde temperatuur is gebruik gemaakt van de onderstaande vergelijking (Wit, 2009). Verzadigde dampspanning (θ > 0°C)

    ���� = 611 ∗ exp ! 17,08 ∗ �234,18 + �) [5]

    Verzadigde dampspanning (θ < 0°C)

    ���� = 611 ∗ exp ! 22,44 ∗ �272,44 + �) [6] Hierin is: ���� Verzadigde dampspanning [Pa] θ Temperatuur [°C] Relatieve vochtigheid

    �+ = -./01.-345 ∗ 100% = 7./10.7890:. *100% [7] Hierin is: �+ Relatieve vochtigheid [%] ;�

  • Bouwfysica van Historisch (Monumentaal) Erfgoed Hoofdstuk 2 Theorie (bouwfysica)

    Pagina 25

    2.4 Lucht

    2.4.1 Luchttransport Dynamische winddruk

    � = @� ∗ ABC2 [8] Hierin is: � Druk [Pa] @� Soortelijke dichtheid [m3/kg] AB Windsnelheid [m/s] Dynamische winddruk inclusief winddrukcoëfficiënt

    � = @� ∗ D< ∗ ABC2 [9] Hierin is: � Druk [Pa] @� Soortelijke dichtheid [m3/kg] D< Winddrukcoëfficiënt [-] AB Windsnelheid [m/s] Hoekomzetten

    EF� = G° ∗ I180 [10] Luchtdrukverschil

    ΔP = sin(EF�) ∗ � [11]

  • Bouwfysica van